Tipos de Enlaces Químicos: Iónico, Covalente y Metálico | Propiedades y Ejemplos

Tipos de Enlaces Químicos: Iónico, Covalente y Metálico

Enlace Iónico

El enlace iónico se produce por la transferencia de electrones (e-) de un metal a un no metal, logrando ambos una configuración electrónica estable. Consiste en la unión de iones con cargas eléctricas opuestas, debido a fuerzas de atracción electrostática. Esta atracción es tridimensional, formando una red cristalina compacta y neutra, donde cationes y aniones se alternan.

Propiedades del Enlace Iónico

• Estado a temperatura ambiente: Sustancias sólidas en redes cristalinas.
• Puntos de fusión y ebullición: Muy elevados, debido a las intensas fuerzas electrostáticas. Para fundirlos o disolverlos, es necesario romper la red cristalina. Estos puntos son mayores cuanto mayor es el valor absoluto de la energía reticular (UR).
• Dureza y fragilidad: Son duros y frágiles. La dureza se debe a las fuertes atracciones electrostáticas; para rayarlos, hay que romper enlaces. Son frágiles porque, al deslizar una capa sobre otra, quedan enfrentados iones del mismo signo, generando repulsión electrostática y rompiendo la red.
• Solubilidad: Solubles en disolventes polares (como el agua) porque los iones son rodeados por el disolvente, rompiendo la red. La solubilidad es mayor a bajos valores de UR.
• Conductividad: Nula conductividad eléctrica y térmica en estado sólido, ya que los iones están fijos. Solo conducen fundidos o en disolución.

Enlace Covalente

El enlace covalente se forma cuando los átomos comparten electrones (e-). La formación de este enlace libera energía, resultando en una configuración más estable que la de los átomos aislados.

Polaridad del Enlace Covalente

• Enlace apolar: Los átomos son iguales o tienen electronegatividades similares. El par de electrones se encuentra en medio de ambos átomos.
• Enlace polar: Los átomos tienen diferente electronegatividad.

Propiedades de las Sustancias con Enlace Covalente

• Sustancias atómicas:
  • A temperatura ambiente son sólidos cristalinos.
  • Alto punto de fusión, ya que se debe romper la red de enlaces covalentes.
  • Solo el grafito (C) conduce electricidad, debido a la movilidad electrónica entre capas.
  • No solubles en agua, debido a su estructura compacta.
• Sustancias moleculares:
  • A temperatura ambiente pueden ser sólidos, líquidos o gases.
  • Puntos de fusión y ebullición bajos, ya que solo se rompen las fuerzas intermoleculares, no los enlaces covalentes.
  • No conducen la corriente, excepto los compuestos muy polares en disolución acuosa.
  • Los compuestos apolares (como la gasolina) son solubles en disolventes apolares (como el benceno).
  • Los compuestos polares se disuelven en disolventes polares (como agua o alcohol etílico).

Enlace Metálico

El enlace metálico se caracteriza por un empaquetamiento compacto de los átomos.

Propiedades del Enlace Metálico

• Estructura: Redes cristalinas metálicas, donde los cationes están ordenados y los electrones se mueven libremente. Las estructuras comunes son la cúbica y la hexagonal.
• Conductividad: Alta conductividad térmica y eléctrica, debido a la movilidad de los electrones de valencia.
• Deformabilidad: Gran deformabilidad. Son dúctiles y maleables porque los planos de átomos pueden desplazarse sin enfrentar cationes.
• Puntos de fusión y ebullición: Elevados, ya que los átomos están fuertemente unidos.
• Densidad: Elevada, debido a la gran masa en comparación con el volumen.
• Emisión de electrones: Presentan efecto fotoeléctrico.

Fuerzas Intermoleculares

• Fuerzas de Van der Waals: Presentes en moléculas polares como HCl, PH3, H2S, CO.
• Puentes de Hidrógeno: Se forman en moléculas polares con un átomo de hidrógeno y un átomo pequeño y muy electronegativo (N, O, F). Es el enlace intermolecular más fuerte.

Ciclo de Born-Haber y Energía Reticular

El Ciclo de Born-Haber describe energéticamente la formación de un enlace iónico, incluyendo todos los pasos intermedios para formar un mol de compuesto iónico a partir de sus elementos en su estado más estable.

La Energía Reticular es la energía liberada al formarse el enlace iónico a partir de los iones en estado gaseoso. Esta energía justifica termodinámicamente el proceso.

Resumen de los Tipos de Enlace

• Enlace iónico: Un no metal gana electrones y un metal los pierde, alcanzando ambos la configuración de gas noble.
• Enlace covalente: Los átomos comparten pares de electrones para alcanzar el octeto electrónico. Se da entre no metales y no metales con hidrógeno.
• Enlace metálico: Los átomos ceden sus electrones de valencia y se convierten en cationes, formando una red cristalina.